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Verfahren und Vorrichtung zum Mischen von wenigstens zwei Materialien
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Mischen von wenigstens zwei Materialien, beispielsweise aus einzelnen Teilchen bestehende Gemenge oder Flüssigkeiten. Während man das Mischen solcher Güter bisher in Rührtrögen, Mischtrommeln od. dgl. vorgenommen hat, wird gemäss der Erfindung der Vorschlag gemacht, die Materialien mitHilfe einer in Schwingungen in eine sich vorwärtsschraubende Umwälzbewegung zu versetzen, wobei die zuzumischenden Materialien dem sich vorwärtsschraubenden Materialstrom zugeführt werden. Man kann die so entstandene Mischung sich weiter in einer trogförmigen Rinne vorwärtsschrauben lassen und dabei ein drittes Material der so gewonnenen Mischung zuführen.
Die weitere Fortsetzung solcher Mischvorgänge nach dem eingangs erläuterten Prinzip ist natürlich möglich.
Zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens verwendet man vorzugsweise elastische, verformbare, trogartige Rinnen, oder einen elastischen Hohlkörper, der durch eine an sich bekannte Vibrationsvorrichtung in eine Rüttelbewegung versetzt wird, so dass sich das Gut vorzugsweise in zwei Teilströmen in Richtung der Rinne vorwärtsschraubt. Die Wälzbewegung des Materials kann so stark sein, dass gleichzeitig ein intensives Spritzen und Sprühen des Materials auftritt, wobei man in diesem Falle zweckmässig eine geschlossene Rinne verwendet.
Das erfindungsgemässe Mischverfahren lässt sich auch für Flüssigkeiten verwenden, die durch die Rüttelbewegung in kleinste Tröpfchen aufgelöst werden können, so dass man mit dem erfindungsgemässen Verfahren auch Flüssigkeiten mischen kann, die sonst nur sehr schwer oder gar nicht mischbar sind.
Die Vorwärtsbewegung der zu mischenden Materialien in der Wälzrinne kann selbstverständlich dadurch unterstützt oder überhaupt hervorgerufen werden, dass man die Rinne schräg stellt, wobei dann die Rüttelbewegung nur zum Umwälzen der Materialien notwendig ist.
Als Rinne kann neben dem bereits erwähnten elastischen Halbtrog oder einem elastischen Hohlkörper, beispielsweise einem Rohr, auch eine starre, federnd montierte Rinne verwendet werden. Man kann mehrere offene oder geschlossene
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richtung verlängern, wobei auch Abgabevorrichtungen auf dem Weg des Mischgutes vorgesehen sind, um ein Überladen der Rinne zu vermeiden.
Die Schwingrinne kann in der verschiedensten Weise gelagert werden. Es ist nur wesentlich, dass sie so bewegt wird, dass sich die Umwälzströme auch tatsächlich ausbilden. Nach Fig. 3 ist die Rinne 2, die auch ein geschlossenes, im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt aufweisendes Rohr sein kann, mit Bandagen 6, 6' versehen, an denen in geeigneter Weise durch Schraubverbindungen od. dgl. die schräg verlaufenden Lenkerfedern 7, 7'angesetzt sind. Diese Lenkerfedern sind, wie in der Zeichnung angedeutet, im Boden der Werkhalle fest verankert.
An der Rinne ist der Vibrator angebracht. Dieser Vibrator kann entweder seitlich an der Rinne sitzen, wie er gestrichelt bei 3'angedeutet ist.
Er kann auch unterhalb der Rinne angeordnet werden, wie bei 3 eingezeichnet.
Bei diesem Vibrator handelt es sich, wie die Fig. 4 zeigt, um einen Elektromotor mit der Feldwicklung 8 und dem Anker 9. Der Elektromotor läuft mit der üblichen Drehzahl von zirka 3000 Umdrehungen um. Auf seiner Welle befindet sich eine Unwuchtmasse 10. Gegebenenfalls kann auch am andern Ende der Welle eine Unwuchtmasse 10'angebracht werden. Wird nunmehr die Achsell dieses Vibrators im wesentlichen parallel zu den Lenkerfedern 7, 7'gestellt, dann ergibt sich eine Kreisschwingung, die in einer Ebene liegt, welche senkrecht zur Achse 11 und zu den Lenkerfedern 7, 7'verläuft. Diese Kreisschwingung ist in Fig. 5 in Draufsicht dargestellt. Sie lässt sich in zwei Komponenten, F, G, zerlegen, wobei die Komponente G senkrecht zur Zeichenebene der Fig. l oder Fig. 3 steht.
Ausserdem ist noch eine kleine Komponente vorhanden, die sich aus dem oberen Teil der Fig. 5 ergibt und mit L bezeichnet ist. Jeder dieser einzelnen Schwingungskomponenten F, G, L, hat eine besondere Aufgabe. Die Komponente G liefert die Umwälzbewegung, die Komponente F die Vorwärtsbewegung, die Komponente L den Wurfwinkel.
Die Umwälzbewegung entsteht vermutlich nach der Theorie nach Fig. 6, die eine Rinne darstellt.
In dieser Rinne befindet sich das Gut, dessen ebene Abschlussfläche mit A bezeichnet ist.
Schwingt nun die Rinne in Richtung des Doppelpfeiles H, dann weicht das Gut an den Wandungen der Rinne infolge seiner Trägheit etwas zurück, wie es durch die gestrichelten Linien übertrieben dargestellt ist. Es entsteht ein Spalt B, in dem das Gut in Richtung des Pfeiles C nachrieselt. Dasselbe ist selbstverständlich auch am andern Ende der Rinne der Fall, wie durch B'und C'ange- deutet ist. Es sind also zwei Bewegungskomponenten in Richtung der Pfeile C und C'vorhan- den, denen selbstverständlich entsprechende Bewegungskomponenten D und D'das Gleichgewicht halten müssen, so dass sich so die Wälzbewegung von innen nach aussen ergibt.
Es ist bei den Anordnungen erfahrungsgemäss nicht unbedingt erforderlich, dass die Rinne starr ist. Allerdings wurden die Versuche mit im wesentlichen starren Rinnen durchgeführt ; wenn man bei einer Rinne von einer Länge von 1, 50 m aus Blech überhaupt noch physikalisch sinnvoll von starr sprechen kann. Durch elastische Rinnen werden lediglich noch Bewegungskomponenten eingeführt, die die Umwälzbewegung nur unwesentlich beeinflusst.
Die Bewegungskomponente F bewirkt an sich noch keine Förderung, da ja selbstverständlich eine entsprechende Gegenbewegung F'entgegen- wirkt. Erst durch die Bewegungskomponente L erfolgt ein Vorwerfen des Gutes und es entsteht damit in Richtung des Pfeiles E in Fig. 3 eine Bewegung des Gutes durch die Rinne 2.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Mischen von wenigstens zwei Materialien, beispielsweise aus einzelnen Teilen bestehende Gemenge oder Flüssigkeiten mit Hilfe einer in Schwingungen versetzten Mischrinne, der die zu mischenden Materialien aufgegeben werden, dadurch gekennzeichnet, dass der die Materialien aufnehmenden Rinne Kreisschwingungen in einer zur Rinnenlängsachse um den Wurfwinkel des Gutes geneigten Ebene, die mit der die Rinnenlängsachse einschliessenden senkrechten Ebene einen rechten Winkel bildet, aufgeprägt werden.